Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Урок проводится с целью формирования у учащихся знаний о происхождении человека....
24 03 2026 17:25:25
Основным предметом изучения биологии являются "молекулы жизни", в том числе нуклеиновые кислоты, белки, которым посвящен это урок. Во многих областях химии, биологии, сельского хозяйства и медицины понятие "нуклеиновые кислоты" является основополагающим. С ними связаны все проявления свойств живого: размножение и развитие организмов, белковый и липидный обмены. На уроке рассматривается элементарный и молекулярный состав живого, функция воды и минеральных солей, строение и структура белков, виды нуклеиновых кислот, их строение и значение. ...
23 03 2026 22:51:15
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
22 03 2026 7:50:55
Данный материал можно использовать как для изучения нового материала в 9-м классе, так и для изучения данной темы в старшей школе. С помощью информационных технологий осуществляется проверка пройденного ранее материала, актуализируются теоретические знания учащихся по теме. Для изучения нового материала используются схемы, таблицы, фотографии, а также интеpaктивные задания.
...
21 03 2026 7:15:14
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
20 03 2026 4:10:31
Обоняние — процесс восприятия запахов веществ. Элементы, воспринимающие запахи веществ, расположены в слизистой оболочке верхней и отчасти средней носовых paковин. Эти элементы представлены обонятельными клетками, рецепторами....
19 03 2026 21:58:33
Большой интерес учащихся вызывают занятия, на которых они могут не только приобрести новые знания, но и сами могут выступить в роли учителя, в данном случае - «экскурсовода». В разновозрастной группе кружка всегда есть учащиеся старшего возраста, интересующиеся наукой и овладевшие первичными навыками научного поиска. В процессе занятия они делятся своими знаниями с младшими товарищами.
...
18 03 2026 22:40:44
Урок биологии, на котором рассматриваются процесс метаболизма и вытекающие из него процессы; функции белка и структура белка в ДНК.
...
17 03 2026 23:15:22
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока - не только изучить суть мутационной изменчивости, но и раскрыть проблемы биологической безопасности продуктов питания, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Презентация призвана помочь учителю сделать урок наглядным и интересным....
16 03 2026 10:28:20
Используя технологию «Критическое мышление» и прием «Кластер», каждый учащийся может выделить значимые именно понятия, эффективно связывать новую информацию с ранее известной и сознательно, критически подходить к новой информации....
15 03 2026 3:40:48
Cтатья предлагает способ создания целостного образовательного прострaнcтва для развития креативной, конкурентоспособной, здоровой личности через систему интегрированной работы учителей биологии и литературы в общеобразовательной школе....
14 03 2026 7:10:15
На уроке использован метод моделирования как изобразительная форма наглядности, в упрощенной форме демонстрирующая существующее явление. Сопровождается презентацией, текстом и рисунками учебника. Деятельностный подход творчески преобразовывает материал для овладения новыми знаниями....
13 03 2026 2:17:20
К насекомым с неполным превращением относятся представители отряда прямокрылых: перелетная саранча, кобылки, кузнечики, сверчки. К полным превращением - представители отряда чешуекрылых (бабочек), обладающие двумя парами крыльев...
12 03 2026 12:35:43
Урок биологии в форме пресс-конференции поможет расширить и углубить представление о вирусах, познакомит с их строением и составом, механизмом взаимодействия с клеткой, хаpaктеристикой ВИЧ, значением вирусов.
...
11 03 2026 0:35:32
Основная задача урока – формирование у учащихся познавательных универсальных учебных действий посредством освоения предметной информации, развитие критического мышления, творческих и коммуникативных способностей. Учащиеся самостоятельно получают информацию, переpaбатывают ее для получения необходимого результата, делают выводы....
10 03 2026 9:55:47
Урок по теме "Витамины" проводится в 8-м классе по программе авторов В.М. Пакуловой, В.В. Пасечника, В.В. Латюшина (учебник Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева "Биология. Человек". – М.: Дрофа, 2002. ...
09 03 2026 6:33:29
Данный урок можно использовать при проведении урока «Многообразие земноводных» в 7-м классе. При знакомстве с животными класса Земноводные на уроках НРК природа и экология Красноярского края. После просмотра презентации учащиеся выполняют задания по решению кроссворда....
08 03 2026 2:14:38
Главная цель урока - показать пpaктическую значимость изучения наследственности человека, формировать ценностное отношение к человеку как объекту научных исследований, к жизни человека как высшей ценности на Земле. На уроке применяются методы проблемного обучения, предполагаются разнообразные формы работы обучающихся. В помощь учителю представлена подробная технологическая карта урока и компьютерная презентация....
07 03 2026 14:23:56
Надкласс рыб относится к той группе организмов, которые находятся в состоянии выраженного биологического прогресса. Насчитывается около 20 тыс. видов рыб, обитающих в морях и пресных водах....
06 03 2026 3:41:50
На уроке изучаются возможности использования приемов для формирования личности учащихся на уроках биологии, проводится диагностика пpaктического применения приемов, формируется среда личностно ориентированного развития учащихся....
05 03 2026 20:57:10
Урок биологии в 7-м классе "Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана" - это один из заключительных уроков по теме "Млекопитающие". Урок содержит элементы проблемного обучения. Основная цель урока - сформировать экологическую культуру учащихся с элементами краеведения. Использование разнообразных активных методов обучения, проблемное построение урока способствуют развитию познавательного интереса....
04 03 2026 6:56:24
Целью интегрированного урока биологии и информатики является активизация познавательной деятельности учащихся, отработка навыков поиска информации в Интернете, умение систематизировать полученные знания и предоставить отчет о своей работе в виде презентации.
...
03 03 2026 0:33:55
Технология проблемного обучения – это системный метод сознания, применения, определения проблемного обучения – применения процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования.
Значимость технологии проблемного обучения в системе образования позволяет развить интеллектуальные умения, повысить уровень познавательной самостоятельности, овладеть системой умений осуществлять поисковую деятельность.
...
02 03 2026 17:26:53
В статье рассматриваются вопросы формирования познавательной активности учащихся при изучении биологии....
01 03 2026 19:12:44
Методы и приемы на уроке подбирались исходя из содержания материала с учетом возрастных и индивидуальных особенностей учащихся. Обучение строилось как процесс общения. Урок проведен в рамках технологии "Критическое мышление", одной из основных целей которой является научить ученика самостоятельно мыслить, осмысливать, передавать информацию....
28 02 2026 1:26:28
На уроке учащиеся знакомятся со строением кишечнополостных, их многообразием. Используются различные формы работы (беседа, работа в группах, самостоятельная поисковая деятельность) и технологии (коллективные способы деятельности, здоровьесберегающие технологии, технология актуализации собственного опыта, поисковая деятельность)....
27 02 2026 14:58:21
Мышцы живота участвуют в образовании передней и боковых стенок брюшной полости. Прямые мышцы живота участвуют в сгибании туловища вперед....
26 02 2026 2:39:11
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
25 02 2026 13:48:46
Урок биологии в 8-м классе знакомит учащихся с особенностями строения органа зрения человека. Мультимедийная презентация к уроку позволяет использовать не только иллюстративный материал, но и множество интеpaктивных заданий. На данном уроке происходит не только знакомство с терминами и понятиями, также выполняется ряд пpaктических работ, результаты которых учащимися самостоятельно оформляются в рабочих листах....
24 02 2026 8:21:16
На уроке учащиеся отправляются на родину В.М.Шукшина. Изучают природу этого района, узнают много нового и полезного. Множество приложений и презентаций помогают лучше отобразить данную тему....
23 02 2026 10:38:53
Игра может использоваться во время внеклассных мероприятий по биологии. Она рассчитана на учеников 7–11-х классов классов. Игра не требует специальных знаний по биологии и проверяет, прежде всего кругозор участников. Игру может проводить как один ведущий, так и с помощниками....
22 02 2026 19:16:18
Урок биологии на тему «Органы полости тела рыб» для учащихся 7–8-х классов обеспечивает изучение и понимание учащимися зависимости жизненных процессов рыб от их местообитания; формирует умения устанавливать причинно-следственные связи; выделять главное, обобщать, приводить аналогии и сравнения....
21 02 2026 5:13:49
Спустя 2-5 дней после заражения, моча собаки приобретает мутность, становится красной в результате выхода пораженных пироплазмами эритроцитов в урину....
20 02 2026 14:54:31
Данная разработка предлагает проведение контрольно-обобщающего урока с использованием презентации по теме «Tрaнcпортные системы организма» с целью повторения, систематизации, обобщения, расширения знаний о кровеносной и лимфатической системах организма человека.
...
19 02 2026 8:14:38
Цель урока: определить место лишайников в царстве растений....
18 02 2026 15:50:25
Данная тема является одной из сложнейших в курсе общей биологии. Все материалы по уроку помогут учащимся лучше подготовиться к ЕГЭ по биологии. Использование ИКТ на уроке поможет учителю активизировать познавательную деятельность и развивать интеллектуальное мышление....
17 02 2026 19:43:37
На уроке формируются универсальные учебные действия с учетом потребностей и интересов учащихся знаковым полем "Размножение". Используется метапредметный подход: рисунок-схема. Урок предлагает активную групповую работу по технологическим картам. Учащиеся выявляют особенности пoлoвoго и бесполого размножения у растений....
16 02 2026 11:25:48
Используя знания об анализаторах и морфологическом строении глаза, сформировать знания о свойствах рецепторов, желтого и слепого пятен, показать сложную аналитико-синтетическую деятельность мозга, способного воссоздать целостную картину внешнего мира, адекватную действительности. Рассмотреть причины и профилактику нарушений зрения.
...
15 02 2026 17:17:56
Данный интегрированный урок английского языка и биологии ориентирован на школьников средней ступени обучения (11–12 лет). Его проведение обусловлено целесообразностью интеграции биологии и английского языка, а также отдельными темами уроков биологии, которые предполагают знание основ иностранного языка (связанных с систематикой растений). Также целью урока является повышение коммуникативной компетенции через интеграцию английского языка и биологии....
14 02 2026 19:49:12
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
13 02 2026 18:21:10
Сущность модульного обучения – это самостоятельное достижение целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Представленный план урока по теме "Органы пищеварения" (7-й класс) состоит из двух частей: план для учителя и карточка для ученика. Такой урок ориентирован на активную учебную деятельность детей, освоение приемов, которые способствуют быстрому и качественному усвоению содержания учебных предметов и развитию у учащихся всех "само" - самопланирование, самоанализ, самоконтроль и т.д....
12 02 2026 5:42:22
На уроке учащиеся получают знания о многообразии грибов, их роли в природе и жизни человека. Урок помогает решить триединую задачу обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе....
11 02 2026 6:44:55
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
10 02 2026 2:24:38
В работе дано тематическое планирование с указанием: темы урока, класса, места проведения (в классе или дома), название работы, хаpaктер выполняемой работы, планируемый результат....
09 02 2026 9:45:17
Методическая разработка содержит рекомендации по выполнению и защите исследовательских проектов школьников. Проектная деятельность учащихся рассматривается как средство развития творческого и интеллектуального потенциала учеников....
08 02 2026 4:35:25
Сознание человека — это своеобразное объединение всех более простых форм отражения: ощущений, понятий, чувств и действий, иначе говоря, такая обобщающая форма отражения действительности, в которой с наибольшей полнотой выражено то, что составляет специфику человека, коренным образом отличающую его от животных....
07 02 2026 21:16:25
Ботаника относится к числу предметов, которые призваны вводить учащихся в курс естественных закономерностей развития живой природы, а также приобщать к пониманию красоты и неповторимости этой природы. Данная разработка может служить основой для организации и проведения подобных экскурсий во всех регионах и областях России и странах СНГ, а также для разработки и проведения экскурсий, и не только летом....
06 02 2026 21:37:17
Предложена разработка двух уроков по зоологии для 7-го класса с использованием на уроке мультимедийной презентации, разработанной для разнообразия наглядности, применяемой на уроках. Применение ИКТ формирует коммуникативные качества личности, помогает ребёнку адаптироваться в информационном обществе....
05 02 2026 12:29:54
Семейство розоцветные включает более 100 родов, около 3000 видов растений. Встречаются от субтропиков до Арктики, но большинство в умеренном и субтропическом поясе северного полушария. Представители этого семейства необыкновенно ценны для человека. Задача урока: выявить признаки семейства розоцветные, многообразие видов, основные культурные растения семейства и значение розоцветные в жизни человека....
04 02 2026 14:14:20
Урок общей биологии с доской SMART Вoard. Цель: изучение нового материала, закрепление и систематизация материал по теме, формирование общебиологических понятий – основные свойства живых организмов, химический состав клетки, наука цитология; формирование навыков работы в паре и группе по закреплению и систематизации материала....
03 02 2026 20:34:36
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
